미국의 해충방제 솔루션업체 M3 Agriculture Technologies(이하 M3)에 따르면 농경지 해충의 서식지 환경까지 파악할 수 있는 방제용 드론을 개발하고 있다.M3 연구진은 살충제를 살포하는 드론만으로는 해충을 줄이거나 퇴치하는 데 한계가 있다고 말한다. 이제는 해충의 서식지와 무리 이동을 분석해 사전에 대처해야 한다고 주장한다.최근 진행한 사례 연구에서는 해충의 유충이 서식할 수 있는 ‘고인 물’을 드론으로 감지하고 분석하는 실험을 진행했다. 알과 성충을 식별하고 그에 맞는 살충제를 개발 및 표적 살포하려는 목적이다.해충 무리가 짝짓기를 하는 서식지를 발견하는 데도 드론이 활용된다. 특정 해충의 활동 범위가 파악되면 해당 지점에 짝짓기를 방해하는 페로몬을 살포해 개체 수를 줄이는 것이다.현재 연구진은 고도의 사진 측정 기술을 농업용 드론에 접목시키는 연구를 진행하고 있다. 정확하게 해충 무리를 분석하려면 고급 이미지 기술과 데이터 처리 기술이 필요하기 때문이다.최근 오스트레일리아 일부 지역에서도 옥수수 경작지의 해충 무리에 대응하기 위해 드론을 투입시키고 있다. 해충 무리의 주 서식지와 향후 이동 방향을 예측하기 위한 목적이다.▲M3 Agriculture Technologies 홍보자료(출처 : 홈페이지)

웨스턴오트레일리아주에 따르면 옥수수 및 수수 경작지에 발생한 해충 무리에 대응하기 위해 드론을 투입한 것으로 나타났다.2020년 3월경 쿠눈누라의 한 농경지에서 밤나방과 애벌레가 발견됐다. 이 벌레는 농작물에 있어 지독한 해충에 속하며 350여종의 작물을 먹는다.이후 해충무리가 주변 지역으로 급속히 확산되면서 주정부는 긴급 조치를 취했다. 그중 하나가 드론을 투입해 해충 무리를 관찰 및 분석하는 것이다.드론으로 촬영한 경작지의 데이터를 바탕으로 해충 무리의 주 서식지와 향후 이동 방향을 예측할 방침이다. 지난 5~6월간 2회 수집한 드론 영상 데이터로 현재 분석을 진행 중이다.드론으로 수집한 데이터 외에도 위성 영상으로 획득한 정규식생지수(NDVI)도 작물 상태를 파악하는 데 활용하고 있다. 2021년 9월까지 2회에 걸쳐 드론으로 작물·해충 검사를 실시할 예정이다. 이 검사용 드론에는 인공지능(AI) 기능이 내장돼 있다. 경작지로부터 15미터 상공을 비행하며 고해상도로 캡쳐된 이미지를 알고리즘으로 처리해 작물의 해충 피해 여부를 식별할 수 있다.농업용 드론의 작물 및 해충 검사는 농가의 수확량과 수익성에 큰 영향을 미치는 수단으로 급부상하고 있다. 드론 검사에 따라 해충 경보 기능과 드론용 살충제 등이 개발되고 있다.▲농경지에 서식하는 해충(출처 : ORDCO)

미국 농업용 드론제조업체 드론 파머스(Drone Farmers)에 따르면 야외 대마(cannabis) 재배에 적합한 농업용 드론으로 시간과 비용을 절약할 수 있다고 강조했다.덴버시에 소재한 드론 파머스는 본래 항공사진 및 측정학을 전문 사업으로 영위했다. 이후 드론 기술과 접목하면서 현재는 토지 측량, 작물 정밀검사, 비료 및 살충제 분야로 사업 영역을 전환했다.합법적으로 대마 재배가 허용된 지역 중 야외 재배지는 환경적 영향은 물론 해충으로부터 매우 취약하다. 특히 농부들이 직접 토양과 작물 상태를 일일이 확인하는 방식은 매우 비효율적이다.드론 파머스는 농업용 드론을 대마 경작지에 투입시킨다. 기존 항공사진 측정술을 적용해 토양 상태를 분석하기 위한 목적이다. 토양 상태를 정량화할 수 있기 때문에 특정 비료를 선정하고 양을 조절할 수 있다.작물 상태는 해충이 감지되는 규모에 따라 살포 지역을 우선적으로 선별할 수 있다. 일반적으로 해충은 밤에 활동하기 때문에 자율비행모드로 야간에 살포 작업을 수행한다.현재 농가에서 사용하는 대형 분무기는 부대 장비를 포함해 1대당 US$ 50만~70만달러에 달한다. 반면 드론은 2만5000달러면 분무 작업이 가능하기 때문에 비용 면에서 훨씬 경제적이다.글로벌 드론산업을 연구하는 국가정보전략연구소는 "최근 몇 년간 농업용 드론은 인공지능(AI), 사진측정학, 로보틱스 등 다양한 첨단기술과 접목되며 발전을 거듭하고 있다."며 "특히 이산화탄소 가스를 배출하지 않는 친환경 측면에서 드론이 주목을 받고 있다."고 주장했다.▲농경지에서 작업 중인 농업용 드론과 트랙터(출처 : 드론 파머스)

벨기에 비영리단체 Sauvons Bambi에 따르면 새끼 사슴을 구하기 위해 드론을 투입하고 있다. Sauvons Bambi는 “새끼 사슴을 구하자”라는 뜻이다.새끼 사슴은 어미와 함께 풀밭 또는 경작지를 돌아다니지만 홀로 행동하고 풀숲에 숨어 있는 경우가 많다. 몸집이 작아 육안으로는 확인 어려운데 이때 위험에 종종 노출된다.풀밭을 개간하거나 본래 농경지로 활용되던 곳이면 주기적으로 중형 제초기나 콤바인으로 그 일대를 작업한다. 장비에 장착된 칼날이 워낙 날카롭기 때문에 새끼 사슴이 베여 죽는 경우가 많다.Sauvons Bambi는 개간이나 수확 작업을 시작하기 전, 열 감지 센서가 장착된 드론으로 새끼 사슴을 비롯한 다른 생명체가 있는지 확인한다. 사슴이나 토끼 등이 발견되면 임시 포획 후 어미가 돌아오면 다시 풀어준다.지난 5월 7일 이후부터 시작된 '새끼 사슴 구하기' 프로젝트로 지금까지 108마리의 어린 생명을 구했다. 해당 단체는 드론과 조종사를 더 확보했다면 더 많은 생명을 구할 수 있었다며 아쉬움을 토로했다.열 감시 센서가 탑재된 드론 가격은 1대당 US$ 5000달러가 넘는다. 최근 정부 보조금이 지원돼 드론 구매비용에 따른 부담은 다소 줄어들었다. 하지만 드론 조종사 자원자가 부족한 실정이다.참고로 새끼 사슴 구하기 프로젝트는 유럽 전역에서 확산되고 있다. 최근에는 독일과 스위스에서 수천, 수백 마리의 새끼 사슴을 구하면서 주목을 받고 있다.▲구조된 새끼 사슴의 모습(출처 : Sauvons Bambi Belgique 페이스북)

아제르바이잔 농업부에 따르면 처음으로 현지에서 농업용 드론을 생산하기 시작했다. 농업부 주도로 생산된 드론은 저렴한 가격으로 농민들에게 임대될 예정이다.그동안 아제르바이잔은 홍콩 및 중국 등으로부터 농업용 드론을 구매해 활용했다. 이후 드론의 효과를 본 농민들이 증가하면서 정부는 현지 생산한 드론을 합리적인 가격에 공급하기로 결정했다.처음 생산되는 농업용 드론은 파종과 비료 살포에 특화될 모델로 알려졌다. 특히 비료의 경우 액체성 화학물질과 고체형 광물질비료 모두를 살포할 수 있도록 설계됐다.추가로 3D 매핑 기능을 탑재해 경작지의 토양 및 작물의 상태를 초기에 분석할 수 있다. 농부들은 작업 전 해충이 많거나 유해 잡초가 퍼진 면적을 파악해 사전에 대응할 수 있다.다양한 이점이 있지만 농민들이 가장 선호하는 드론의 기능은 ‘공중 작업’이다. 기존 중장비의 경우 작업 효율성은 높지만 경작지를 지나갈 때마다 훼손되는 작물도 많아 손해율이 컸기 때문이다.참고로 아제르바이잔의 국내총생산(GDP) 중 농업이 차지하는 비율은 10%가 채 되지 않는다. 단, 농업 종사자는 전체 노동력 중 30~40%로 상당한 비중이다. 농업용 드론이 늘어날수록 노동 구조도 점차 개편될 것으로 전망된다.▲DJI의 농업용 드론(출처 : 홈페이지)

미국 몬태나주 농업국에 따르면 제초제 살포용 드론으로 농부 6명을 대체할 수 있는 것으로 나타났다. 최근 농촌에서 사용되는 농업용 드론의 수요가 급격히 증가하고 있는 추세다.몬태나주 전체 경작지에 유해 잡초로 보고된 면적만 19만7000에이커로 집계됐다. 유해 잡초를 제거하는 데 소요되는 비용은 1에이커당 US$ 60달러로 추산되며, 단순 계산 시 총 1182만달러가 필요하다.반면 드론을 활용하면 인건비와 농약제를 절약할 수 있고 업무 속도로 빨라 시간적으로도 효율적이다. 인력으로는 드론 1기당 제초 작업자 6명을 대체할 수 있는 것으로 나타났다.농약의 경우 인력이 수동으로 살포할 경우 최대 20갤런(약 75리터)이 소비되는 면적을 드론은 2갤런으로 가능했다. 공중에서 뿌릴 경우 살포 면적이 늘어나고 드론이 불필요한 경로를 제외시키기 때문이다.농업용 드론은 배달용만큼이나 빠른 속도로 상용화되고 있는 분야다. 제초제 살포뿐만 아니라 파종, 작물생태 스크린 및 분석, 토양 오염도 측정 등 더욱 복잡한 업무로의 전환도 이뤄지고 있다.최근 미국 농업용 드론 개발업체 렌티조(Rantizo)는 3대의 드론을 동시에 투입해 농경지 작업을 가능하게 하는 시스템을 개발했다. 군집 드론의 영역까지 농업용 드론이 진입하고 있는 것이다.▲ 렌티조의 농업용 드론(출처 : 홈페이지)

인도 시장조사업체인 Research Dive에 따르면 군사 목적 외에 드론 시장을 이끌 핵심 분야 8개가 드러났다. 해당 분야는 ▲엔터테인먼트 ▲법 집행 ▲야생동물 관리 ▲기상 예측 ▲농업 ▲재난 관리 ▲지형지도 제작 ▲운송 등이다.첫째, 엔터테인먼트 분야는 드론 콘테스트가 대표적이며 2명의 조종사, 즉 경쟁자가 지정된 케이지 안에서 촬영, 경주, 모의전투 등 시합을 벌이는 것이다.둘째, 법 집행은 범죄자 추적 및 잠재적 범죄 활동이 예상되는 지역의 채증 업무에 활용하는 것이다. 특히 마약 유통로 및 화재 현장 감시 목적으로 수요가 커지고 있다.셋째, 야생동물 관리 분야는 밀렵꾼들의 불법 동물 사냥을 감시하고 멸종위기 개체 관리에 유용하게 쓰이고 있다. 코리끼 밀렵을 단속하려는 아프리카 등지에서 활용도가 높아지고 있다.넷째, 기상 예측은 허리케인이나 토네이도 등 악천후 발생지에 드론을 투입시켜 더욱 정확하게 기상을 분석하는 업무와 연관돼 있다.다섯째, 농업 분야는 점차 확대되고 있는 정밀농업 영역과 연관돼 있다. 인공지능과 카메라 기술을 적용해 농작물 생육 상태를 확인하는 단계까지 발전했다.여섯째, 재난 관리의 경우 사고 발생지의 정보 수집과 부상자의 구조 수색에 드론이 사용된다. 이로써 유인 구조헬기의 수요가 줄어들고 있다.일곱째, 지도 제작은 드론의 기동성을 최대한 살린 분야로 기존에 확보하기 어려웠던 산 정상 부근, 긴 해안선, 도서 지역에 대한 지리 정보를 수집하는 것이다. 여덟째, 운송 분야는 민간 드론 시장이 성장하는 가장 큰 요인으로 작용했다. 이미 아마존, UPS, DHL 등 거대 유통회사를 시작으로 다방면에서 상용화되고 있다.이에 따라 Research Dive 연구진은 2027년까지 글로벌 드론 시장이 연평균 19.9%씩 성장할 것으로 전망한다. 인도 정부도 드론산업을 육성하기 위한 다양한 정책을 개발 중이다.▲농업용 드론으로 모니터링한 경작지 습식 및 건조 상태(출처 : Croptracker 홈페이지)

일본 종합상사인 스미토모상사(住友商事)에 따르면 드론 등을 활용한 '벼생산용 첨단농업시스템 패키지'를 제안했다. 첨단기술을 적용해 농업에 혁신을 일으키기 위한 목적이다.국내 농업취업자는 65세 이상 고령자가 60%를 넘어 정상적인 영농이 어려운 실정이다. 후계자 등의 젊은이가 부족해지면서 경작지를 대형으로 하는 농업법인이나 농민이 나타나고 있다.신규 농업취업자가 늘어나고 있지만 정작 농업기술이 이전되지 않아 시행착오도 줄어들지 않고 있다. 다년간 농민들이 축적하 노우하를 전수할 수 있는 방안을 마련해야 하는 이유다.따라서 드론, 사물인터넷(IoT) 등을 활용한 스마트농업이 해결책이라고 생각해 패키지를 개발한 것이다. 해당 기술을 개별적으로 응용하는 것이 아니라 종합적인 관점에서 활용방안을 강구한 것이 차이점이다.현재 글로벌 차원에서 일본 음식에 대한 붐이 일어나고 있어 일본 농산물에 대한 수요도 꾸준하게 증가하고 있다. 해외로 농산물을 판매하기 위해서는 농업의 국제경쟁력을 확보해야 한다고 판단한 것이다.특히 일본산 쌀은 오랜 세월동안 품질을 개량해 세계에서 가장 우수한 맛을 가진 것으로 평가를 받고 있다. 지역별로 특화된 품종과 재배방법을 보유한 것도 쌀의 품질을 높이는데 결정적으로 기여하고 있다.▲스미토모상사(住友商事) 빌딩(출처 : 위키피디아)

아프리카 최대 이동통신업체 중 하나인 Liquid Telecom에 따르면 2022년이면 글로벌 상업용드론(commercial drones)이 62만대까지 확대될 것으로 전망된다.향후 전세계 드론 투자액도 US$ 150억달러에 달할 것으로 예상된다. 특히 미국과 중국이 드론기술과 적용도에 가장 선도적인 역할을 담당할 것으로 분석된다.주목할 점은 드론이 기존의 항공산업에 비해 산업적, 시장적 진입장벽이 낮다 보니 글로벌 국가들의 관심이 높다는 것이다. 최근에는 아프리카 드론시장이 급부상하고 있다.무인항공기가 군용(military use)에서 시작됐지만 최근 몇년간 민수용(civilian use)으로 전환 및 확장되고 있다. 아프리카 드론시장도 다양한 산업과 연계돼 발전되고 있다.르완다의 경우 정부와 군부 간의 긴밀한 협조나 감시용으로 드론을 활용했으나 최근에는 항공사진, 관광, 운송, 정보수집, 재난관리, 지리정보관리 등에 적용하고 있다.르완다의 대표적인 상업용드론은 의료제품의 수송이다. 지금까지 1400건에 달하는 수혈팩(blood transfusion) 배송이 성공했으며 범위를 교외지역으로 확대 중이다.아프리카의 경우 도로가 발달되지 못한 곳이 많고 질병에 취약한 사람들이 많다. 운송비, 인건비, 의료제 전달 등 대부분이 제한적이지만 드론으로 극복하고 있는 것이다.2018년부터 탄자니아 정부도 드론을 의약품 수송에 활용한다. 차량이 진입하기 어려운 교외지역에 백신을 주사받지 못하고 숨지는 주민들을 위해 드론이 투입될 예정이다.현재 말라위에서는 인간면역결핍바이러스(HIV) 테스트기를 드론을 통해 전달하고 있다. 한편 모로코에서는 해양에서 발생되는 불법행위를 감시하기 위해 드론을 활용하고 있다.사업 측면으로는 케냐에서 개발되고 있는 드론의 식품배송이다. 아직 장애물 회피센서의 정확도와 관련 변수가 해결되지 못해 완전한 상용화는 좀더 시간이 걸릴 것으로 예상된다.특히 나이로비에서 시행됐던 테스트에서 현재 드론기술이 오토바이 배송비용(피자)에 비해 높은 단가를 발생시켰다.도심지에 대한 드론배송 적용은 아직 비효율적이라는 의미다.단 케냐 정부에서 지원한 농촌지역 농업실태조사는 매우 효과적인 것으로 나타났다. 작물의 생육상태, 경작지 활용률 파악 등이 인적 전수조사에 비해 효율적인 것으로 드러났다.이처럼 아프리카의 드론시장은 앞으로 10년간 2배 이상 성장할 것으로 전망된다. 4차 산업 중 가장 가시적인 실용성을 자랑하고 있는 만큼 산업별 적응력도 무궁무진하기 때문이다.드론전문가들은 드론과 같은 무인항공기가 진정한 4차 산업으로 발전하기 위해서는 단순한 배송, 감시가 아닌 인공지능(AI)과 사물인터넷(IoT)의 결합이 이뤄져야 한다고 말한다.경로데이터가 있다고 인공지능(AI)이라고 할 수 없고, 와이파이인터넷이 연결됐다고 사물인터넷(IoT)이 될 수 없다는 의미다. 합리적 판단과 확실한 통제가 뒷밤침돼야 한다.이 외에 강조한 사항으로는 드론사용의 합법성이다. 항공안전법에 대한 드론조종사들의 부족한 인식으로 안전관리의 미비한 실태가 세계 곳곳에서 드러나고 있기 때문이다.일각에서는 드론의 원조가 2차 세계대전에서 비둘기 발에 암호지를 묶어 발송한 전서구라고 말한다. 드론을 4차 산업의 새로움이 아니라 기존 산업의 연장선으로 해석한 것이다.현재도 세계 곳곳에서는 하늘의 운송자이자 감시자인 드론이 활용되고 있다. 산업혁명의 중심에서 시작해 향후 산업 곳곳에 투입될 드론시장의 발전에 귀추가 주목되고 있다.▲의료용 드론(출처 : EPA)